Vulnerabilidade do litoral sul de Pernambuco à erosão
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(13) DANIELE LAURA BRIDI MALLMANN. “VULNERABILIDADE DO LITORAL SUL DE PERNAMBUCO À EROSÃO”. Dissertação apresentada como requisito parcial à obtenção do grau de Mestre pelo Programa de PósGraduação em Oceanografia, Centro de Tecnologia e Geociências da Universidade Federal de Pernambuco.. Orientadora: Profa. Dra. Tereza C. M. Araújo. RECIFE 2008.
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(16) AGRADECIMENTOS. Agradeço a todas as pessoas que contribuíram de alguma forma para a elaboração desta dissertação.. À minha família, pelo apoio incondicional, sob todas as suas formas e desde sempre.. À minha orientadora, Profa. Dra. Tereza Araújo, pelo interesse em me orientar desde o primeiro contato e pela atenção dispensada nestes dois anos.. Aos voluntários que participaram dos levantamentos de campo: Antônio Vicente Ferreira Jr., George Miranda, João Marcello Camargo, Mirella Borba e Victória Holguin.. Aos amigos, colegas e professores que, informal e muitas vezes virtualmente, me co-orientaram: Eng. Civil Ana Regina Uchôa, Eng. Cartógrafo Flávio Porfírio Alves, Estatístico (ou quase) Rodolfo Araújo da Silva, Profa. Dra. Núbia Chaves Guerra, Prof. Dr. Sérgio Guerra, Prof. Dr. Elírio Toldo Jr. e Profa. Dra. Sigrid Neumann.. Ao morador da Várzea do Una, Sr. Manuel José dos Santos (“Seu Neco”) e ao curador do Museu do Una, Sr. Bertrando Bernardino, pelas valiosas informações sobre o local.. A todos os professores e funcionários do Programa de Pós-Graduação em Oceanografia..
(17) Aos colegas de Labogeo, pela partilha do ambiente e de vários interesses.. À banca, por aceitar contribuir para o aprimoramento do trabalho.. Ao CNPq, pela bolsa e pela concessão dos recursos que possibilitaram a participação do Prof. José Antonio Jimenez da banca.. Ao Centro de Pesquisa e Gestão de Recursos Pesqueiros do Litoral Nordeste - CEPENE, por disponibilizar as instalações que serviram como base e alojamento durante as etapas de campo.. À Gerência Regional do Patrimônio da União – GRPU/PE, à Agência Estadual de Meio Ambiente e Recursos Hídricos do Estado de Pernambuco CPRH e ao Departamento de Oceanografia – DOCEAN, pela cessão das fotografias aéreas e cartas sem as quais o estudo não teria sido possível.. Ao Departamento de Cartografia – DECART, por disponibilizar o software ERDAS imagine 8.3.. A todos os “painhos”, “mainhas” e famílias adotivas, pelo suporte emocional.. À família flutuante que dividiu comigo o lar, por me agüentar durante cada etapa deste trabalho.. Às lindas e vulneráveis praias do litoral sul do estado, pelo estímulo constante..
(18) Aos amigos daqui e de longe, por me lembrarem sempre de que nem só de índices de vulnerabilidade se faz a vida..
(19) SUMÁRIO. Lista de Figuras Lista de Tabelas Lista de Abreviaturas Resumo Abstract. 1. INTRODUÇÃO...............................................................................................................1 1.1 Colocação do problema.................................................................................................1 1.2 Objetivos..........................................................................................................................3 1.3 Justificativa......................................................................................................................4. 2. ÁREA DE ESTUDO........................................................................................................5 2.1 Localização......................................................................................................................5 2.2 Meio físico.......................................................................................................................6 2.2.1 Geologia e geomorfologia..........................................................................................6 2.2.2 Hidrografia...................................................................................................................7 2.2.3 Clima.............................................................................................................................7 2.2.4 Oceanografia................................................................................................................8 2.3 Meio biológico................................................................................................................9 2.4 Meio antrópico..............................................................................................................10. 3. METODOLOGIA..........................................................................................................11 3.1 Trabalho de campo.......................................................................................................11 3.2 Trabalho de gabinete...................................................................................................14 3.2.1 Pesquisa bibliográfica...............................................................................................14 3.2.2 Análise do deslocamento da linha de costa...........................................................15 3.2.3 Análise da vulnerabilidade .....................................................................................17.
(20) 3.2.3.1 Definição da metodologia.....................................................................................17 3.2.3.2 Tratamento estatístico............................................................................................20 3.2.4 Apresentação dos resultados...................................................................................22. 4. REFERENCIAL TEÓRICO..........................................................................................23 4.1 A erosão costeira...........................................................................................................23 4.2 Métodos de diagnóstico e quantificação da erosão costeira..................................26 4.3 Vulnerabilidade da linha de costa à erosão..............................................................30 4.3.1 Síntese dos estudos de vulnerabilidade de costa..................................................33 4.4 Métodos de prevenção e controle da erosão costeira..............................................38 4.4.1 Métodos estruturais..................................................................................................38 4.4.2 Métodos não-estruturais ..............................................................................................38 4.4.3 Não fazer nada (do nothing)/ abandonar a área.........................................................39. 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO.................................................................................40 5.1 Índices Parciais de Vulnerabilidade (IPVs)..............................................................40 5.1.1 Índice Parcial de Vulnerabilidade Associado à Morfologia Costeira (IPVMC)...............................................................................................................................40 5.1.2 Índice Parcial de Vulnerabilidade Associado à Presença de Atributos Naturais (IPVAN)...............................................................................................................................44 5.1.3 Índice Parcial de Vulnerabilidade Associado à Influência Marinha (IPVIM)................................................................................................................................48 5.1.4 Índice Parcial de Vulnerabilidade Associado aos Processos Costeiros (IPVPC)................................................................................................................................52 5.1.4.1 Deslocamento da linha de costa...........................................................................52 5.1.4.1.1 Dificuldades encontradas...................................................................................81 5.1.4.2 Taxas de deslocamento..........................................................................................83 5.4.1.3 Indicadores de erosão e acresção.........................................................................88.
(21) 5.4.1.4 IPVPC propriamente dito.....................................................................................90 5.1.5 Índice Parcial de Vulnerabilidade Relacionado à Influência Antrópica (IPVIA).................................................................................................................................93 5.2 Índice Global de Vulnerabilidade (IGV)...................................................................99 5.2.1 Estabelecimento de áreas prioritárias para o Gerenciamento Costeiro.............99 5.2.2 Natureza da vulnerabilidade.................................................................................104. 6. CONSIDERAÇÕES FINAIS.....................................................................................110 6.1 Conclusões...................................................................................................................110 6.2 Limitações....................................................................................................................111 6.3 Sugestões.....................................................................................................................112. REFERÊNCIAS................................................................................................................113 ANEXO.
(22) LISTA DE FIGURAS. Figura 1 –Localização da área de estudo..........................................................................5 Figura 2 – Marca da maré mais alta, indicador de linha de costa adotado no estudo...................................................................................................................................13 Figura 3 – Embarcação utilizada para os trabalhos em mar........................................13 Figura 4 – Waypoints marcados durante os caminhamentos, mostrando todo o trajeto percorrido................................................................................................................14 Figura 5 – IPVs relacionados à morfologia da costa para cada segmento.................41 Figura 6 – Percentual de linha de costa correspondente a cada grau do IPVMC.....42 Figura 7 – Heterogeneidade da área em relação à morfologia....................................43 Figura 8 – IPVs relacionados à presença de atributos naturais para cada segmento..............................................................................................................................44 Figura 9 - Percentual de linha de costa correspondente a cada grau do IPVAN......45 Figuras 10 – Presença de fatores que aumentam o IPVAN.........................................46 Figuras 11 – Presença de fatores que reduzem o IPVAN.............................................47 Figura 12 – IPVs relacionados à influência marinha para cada segmento................49 Figura 13 – Percentual de linha de costa correspondente a cada grau do IPVIM....50 Figuras 14 – Praias de baixo IPVIM.................................................................................50 Figuras 15 – Praias de elevado IPVIM............................................................................51 Figura 16 – Posições da linha de costa em 1961 e 2006 (Praia dos Carneiros)..........53 Figura 17 – Deslocamento da linha de costa entre 1961 e 2006 (Praia dos Carneiros)............................................................................................................................54 Figura 18 – Posições da linha de costa em 1961 e 2006 (Pontal de Manguinhos).....55 Figura 19 – Deslocamento da linha de costa entre 1961 e 2006 (Pontal de Manguinhos).......................................................................................................................56.
(23) Figura 20 – Posição da linha de costa em 1961 e 2006 (Praia de Campas).................57 Figura 21 – Deslocamento da linha de costa entre 1961 e 2006 (Praia de Campas)..58 Figura 22 – Posições da linha de costa em 1961 e 2006 (Tamandaré – Norte)...........59 Figura 23 – Deslocamento da linha de costa entre 1961 e 2006 (Tamandaré – Norte)...................................................................................................................................60 Figura 24 – Posições da linha de costa em 1961 e 2006 (Tamandaré – Centro).........61 Figura 25 – Deslocamento da linha de costa entre 1961 e 2006 (Tamandaré – Centro).................................................................................................................................62 Figura 26 – Posições da linha de costa em 1961 e 2006 (Baía de Tamandaré)...........63 Figura 27 – Deslocamento da linha de costa entre 1961 e 2006 (Baía de Tamandaré).........................................................................................................................64 Figura 28 – Posições da linha de costa em 1961 e 2006 (Ilhetas-Mamucabas)...........65 Figura 29 – Deslocamento da linha de costa entre 1961 e 2006 (IlhetasMamucabas)........................................................................................................................66 Figura 30 – Posições da linha de costa em 1961 e 2006 (Praia de Mamocabinhas)...67 Figura 31 – Deslocamento da linha de costa entre 1961 e 2006 (Praia de Mamocabinhas)..................................................................................................................68 Figura 32 – Posições da linha de costa em 1961 e 2006 (Praia do Porto)....................69 Figura 33 – Deslocamento da linha de costa entre 1961 e 2006 (Praia do Porto)......70 Figuras 34 – (a) – 1961 e (b) – 2002: Praia da Várzea do Una destacando as variações na largura do canal entre o manguezal a praia............................................71 Figura 35 – (a) Desembocadura norte do rio Una aberta, em setembro de 2006; (b) a mesma desembocadura fechada, em abril de 2007....................................................71 Figura 36 - Posições da linha de costa em 1961 e 2006 (Várzea do Una)...................72 Figura 37 – Deslocamento da linha de costa entre 1961 e 2006 (Várzea do Una).....73.
(24) Figura 38 – Posições da linha de costa em 1961 e 2006 (Pontal do Gravatá).............74 Figura 39 - Deslocamento da linha de costa entre 1961 e 2006 (Pontal do Gravatá)...............................................................................................................................75 Figura 40 – Posições da linha de costa em 1961 e 2006 (SJCG – Norte)......................76 Figura 41 - Deslocamento da linha de costa entre 1961 e 2006 (SJCG – Norte).........77 Figura 42 – Posições da linha de costa em 1961 e 2006 (SJCG – Centro)....................78 Figura 43 – Deslocamento da linha de costa entre 1961 e 2006 (SJCG – Centro)......79 Figura 44 – Posições da linha de costa em 1961 e 2006 (SJCG – Sul)..........................80 Figura 45 - Deslocamento da linha de costa entre 1961 e 2006 (SJCG – Sul).............81 Figura 46 – Taxa média anual de deslocamento de linha de costa calculada para cada segmento....................................................................................................................83 Figura 47 – Posições da linha de costa em 1961 e em 2006 para toda a área de estudo...................................................................................................................................84 Figura 48 – Percentual da linha de costa classificada segundo suas taxas de deslocamento......................................................................................................................85 Figura 49 – Classificação da linha de costa de cada segmento segundo suas taxas de deslocamento.................................................................................................................86 Figura 50 – Indicadores de erosão...................................................................................88 Figura 51 – Distribuição dos indicadores de erosão na área de estudo.....................89 Figura 52 – IPVs relacionados aos processos costeiros para cada segmento............90 Figura 53 – Percentual de linha de costa correspondente a cada grau do IPVPC...................................................................................................................................91 Figura 54 – IPVs relacionados à influência antrópica para cada segmento...............93 Figura 55 – Percentual de linha de costa correspondente a cada grau do IPVIA.....94 Figura 56 – Praias de baixo IPVIA...................................................................................95 Figura 57 – Praias com elevado IPVIA............................................................................96.
(25) Figura 58 - (a) Praias do Porto e Mamocabinhas (parte), área de ocupação rarefeita; (b) Malha urbana de São José da Coroa Grande, área de maior adensamento populacional da área de estudo.......................................................................................97 Figura 59 – Vulnerabilidade global expressa em percentual para cada segmento............................................................................................................................100 Figura 60 – Percentual da linha de costa enquadrada em cada categoria de vulnerabilidade.................................................................................................................102 Figura 61 – Grau de vulnerabilidade atribuído a cada segmento estudado...........103 Figura 62 – Dendrograma agrupando as praias cuja natureza da vulnerabilidade se assemelha...........................................................................................................................104 Figura 63 – Diagramas radiais mostrando a influência de cada um dos IPVs na vulnerabilidade global de cada praia classificada no grupo I...................................105 Figura 64 – Diagramas radiais mostrando a influência de cada um dos IPVs na vulnerabilidade global de cada praia classificada no grupo II..................................107 Figura 65 – Diagramas radiais mostrando a influência de cada um dos IPVs na vulnerabilidade global de cada praia classificada no grupo III................................108 Figura 66 – Comparação entre a média dos deslocamentos da linha de costa e o percentual de vulnerabilidade para cada segmento...................................................109.
(26) LISTA DE TABELAS. Tabela 1 - Informações sobre os municípios localizados na área de estudo.............10 Tabela 2 – Unidades consideradas para o estudo.........................................................11 Tabela 3 – Checklist para estudo da vulnerabilidade da costa à erosão.....................19 Tabela 4 – Relação entre os intervalos dos valores e os graus de vulnerabilidade..20 Tabela 5 - Perdas e ganhos de areia no balanço sedimentar litorâneo......................23 Tabela 6 – Métodos para diagnóstico e quantificação da erosão costeira.................27 Tabela 7 – Principais indicadores de linha de costa.....................................................29 Tabela 8 – Abordagens qualitativas para análise de vulnerabilidade.......................34 Tabela. –. 9. Abordagens. semi-quantitativas. para. análise. de. vulnerabilidade...................................................................................................................35 Tabela 10 – Abordagens metodológicas quantitativas e/ou baseadas em métodos computacionais para análise de vulnerabilidade..........................................................37 Tabela 11 – Valores usados para classificar o IPVMC em graus de vulnerabilidade...................................................................................................................41 Tabela 12 – Valores usados para classificar o IPVAN em graus de vulnerabilidade...................................................................................................................45 Tabela. 13. -. Valores. usados. para. classificar. o. IPVIM. em. graus. de. vulnerabilidade...................................................................................................................49 Tabela 14 – Valores calculados com base no total de transectos do segmento Baía de Tamandaré (69) e na sub-amostra utilizada (66)......................................................63 Tabela. 15. -. Valores. usados. para. classificar. o. IPVPC. em. graus. de. vulnerabilidade...................................................................................................................91 Tabela 16 - Valores usados para. classificar. os IPVIA em graus de. vulnerabilidade...................................................................................................................94.
(27) Tabela 17 – Dados demográficos dos municípios estudados......................................97 Tabela 18 – Valores dos índices parciais e do índice global de vulnerabilidade (IGV).....................................................................................................................................99 Tabela. 19. –. Valores. usados. para. classificar. o. IGV. em. graus. de. vulnerabilidade.................................................................................................................100 Tabela 20 – Vulnerabilidade em percentual para cada segmento estudado...........101.
(28) LISTA DE ABREVIATURAS. APA – Área de Proteção Ambiental CERC - Coastal Engineering Research Center CPRH – Agência Estadual de Meio Ambiente e Recursos Hídricos (Estado de Pernambuco) DHN – Diretoria de Hidrografia e Navegação GRPU – Gerência Regional do Patrimônio da União HWL – High Water Line IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IPCC – Intergovernmental Panel on Climate Change MHWL – Mean High Water Line SUDENE – Superintendência do Desenvolvimento do Nordeste. ix.
(29) RESUMO O estudo apresenta uma proposta metodológica para estimar a vulnerabilidade de segmentos costeiros à erosão através de uma abordagem semi-quantitativa, bem como sua aplicação para 14 praias do litoral sul de Pernambuco. Análises como esta constituem importantes ferramentas no processo de gerenciamento costeiro, tendo em vista que possibilitam o estabelecimento de áreas prioritárias para a gestão. Assim, após pesquisa sobre os métodos existentes para esse fim, foi elaborada uma metodologia através da qual dados qualitativos e quantitativos são codificados em pesos proporcionais à sua influência sobre um Índice de Vulnerabilidade Global (IVG). Por sua vez, o IVG é calculado a partir de cinco Índices Parciais de Vulnerabilidade (IPVs), relacionados: à morfologia costeira, à presença de atributos naturais, à influência marinha, aos processos costeiros e a fatores antrópicos. Os resultados obtidos demonstram que 32,1% da linha de costa analisada pode ser classificada como de baixa vulnerabilidade no que tange aos riscos de erosão. Áreas que apresentam grau de vulnerabilidade muito alto (21,3%) coincidem com os núcleos urbanos ou porções deles,. sugerindo. um. controle. muito. mais. estrutural/. antrópico. do. que. natural/dinâmico sobre a vulnerabilidade global. Ademais, foi possível identificar quais são as variáveis de maior influência sobre a vulnerabilidade de cada praia e identificar três grupos de praias cuja natureza da vulnerabilidade se assemelha, estando relacionada: (a) à morfologia costeira e aos processos costeiros; (b) à influência antrópica e aos processos costeiros; e (c) à influência antrópica e aos atributos naturais. Conclui-se que a metodologia aqui proposta é simples e factível mesmo para áreas cujas informações são escassas, como é o caso do litoral sul de Pernambuco. Os resultados obtidos com a sua aplicação podem vir a orientar o processo de ocupação das praias localizadas na área de estudo, tendo em vista que na maior parte delas a urbanização ainda é incipiente, condição ideal para a implementação de planos de manejo preventivos. Palavras-Chave: Erosão costeira; praias; litoral sul de Pernambuco; vulnerabilidade..
(30) ABSTRACT This study proposes a methodology to estimate the vulnerability of coastal segments to erosion through a semi-quantitative approach and its application to 14 beaches on the southern coast of Pernambuco State, Northeast Brazil. Such analyses are important tools in the process of coastal management, aimed to establish priority areas for management. After researching existing methods of coastal vulnerability assessment, a new method was prepared through which qualitative and quantitative data are encoded in weights proportional to their influence on a Coastal Vulnerability Index (CVI). In turn, the CVI is calculated from five Partial Vulnerability Indexes (PVI), related to: coastal morphology, presence of natural attributes, marine influence, coastal processes and human factors. Results show that 32.1% of the shoreline analyzed can be classified as of low vulnerability with regard to the risks of erosion. Areas which have very high degree of vulnerability (21.3%) coincide with the urban areas or portions of them, suggesting a more structural control / anthropic than natural / dynamic on the global vulnerability. Furthermore, it was possible to identify the variables of greater influence on the vulnerability of each beach and identify three groups of beaches whose nature of vulnerability is similar, being related to: (a) the coastal morphology and coastal processes, (b) the anthropic influence and coastal processes, and (c) the anthropic influence and natural attributes. It is concluded that the methodology proposed here is simple and feasible even in areas where information is scarce, such as the southern coast of Pernambuco State. The results of its application may well guide the process of occupation of the beaches located in the study area, taking into consideration that in most of them the urbanization is still incipient, which is the ideal condition for the implementation of management plans for prevention. Key-words: Costal erosion; beaches; south sea-line of Pernambuco; vulnerability..
(31) 1. INTRODUÇÃO. 1.1 Colocação do problema. As praias representam sistemas transicionais, dinâmicos e sensíveis, em constante ajuste às flutuações dos níveis de energia locais. Sua principal função ambiental consiste na atuação como zona tampão, protegendo a costa da ação direta da energia do oceano (Hoefel, 1998). Outras funções incluem o papel alimentador da vida marinha e a movimentação mercantil entre países e continentes, a qual ressalta a importância estratégica dessas áreas (Brasil, 2002).. Como ambientes dinâmicos, as praias estão sujeitas a um complexo sistema de forças e processos, dos quais são produtos (Manso et. al., 2001). A estabilidade de uma praia é a situação na qual essas forças trabalham igualando perdas e ganhos de sedimentos. Tal equilíbrio, no entanto, nem sempre é possível, tendo em vista que a idéia de que uma praia natural deve ser estável não é sustentada ao longo do tempo geológico (Bird & Schwartz, 1985).. A erosão marinha, caracterizada pelo recuo da linha de costa em direção ao continente e decorrente do balanço sedimentar negativo, promove a perda de importantes habitats costeiros, além de grandes perdas econômicas. Cerca de 70% das praias arenosas do mundo encontram-se atualmente em processo de erosão (Bird & Schwartz, op.cit.). Alguns fatores podem ser apontados como causadores de processos erosivos junto à linha de costa e estão relacionados principalmente: ao suprimento de sedimentos, à energia das ondas e marés, à posição relativa do nível do mar (eustasia, movimento crustal e subsidência) e às obras de engenharia costeira (Toldo Jr., 2006).. 1.
(32) A urbanização, que se dá cada vez mais próxima à linha de costa, impede o processo natural e cíclico de retirada e reposição de sedimentos. Assim, a crescente ocupação da zona costeira, bem como a demanda acelerada pelos seus recursos, vem intensificando os efeitos da erosão nessas áreas, tornando-as mais vulneráveis ao processo erosivo (Lélis, 2003; Esteves, 2004). Neste contexto, a atribuição de graus de vulnerabilidade à erosão para diferentes segmentos tem se mostrado uma ferramenta importante para o planejamento e gerenciamento da zona costeira.. O litoral pernambucano, seguindo tendência global, tem suportado um grande crescimento, constituindo a região de maior densidade demográfica do estado (Lima, 2003; Gregório, 2004). Segundo Lira (1997), em vários pontos da costa, o processo erosivo já é percebido em intensidades que variam de moderada a severa. Suas causas locais e regionais, no entanto, permanecem desconhecidas. Em determinados trechos, tentativas de minimizar o processo de recuo da linha de costa por meio da construção de obras já se fazem necessárias.. No litoral sul, área do presente estudo, trabalhos anteriores diagnosticaram variações da linha de costa da magnitude de dezenas de metros em diversos pontos, as quais foram atribuídas, em sua maioria, à dinâmica natural (Costa, 2002). Estudos sistemáticos, no entanto, inexistem para tal região, tendo sido feitos somente estudos pontuais (no tempo e no espaço), principalmente a partir da década de 90.. O presente trabalho apresenta uma análise dos deslocamentos da linha de costa de longo-termo (1961-2006) para as praias pertencentes aos municípios de Tamandaré, São José da Coroa Grande (SJCG) e Barreiros. Ademais, são aqui apresentados resultados referentes à atribuição de graus de vulnerabilidade para cada unidade analisada. Pretende-se, desta forma, sugerir setores prioritários para o gerenciamento costeiro na área.. 2.
(33) 1.2 Objetivos. O objetivo geral deste estudo consiste em avaliar a vulnerabilidade dos diversos segmentos costeiros do litoral sul de Pernambuco, a fim de representar o potencial de reação da linha de costa às forçantes que atuam no sistema praial e aos efeitos do uso na área. Para atingir este objetivo, as seguintes etapas são propostas:. -. Compilação das diversas abordagens metodológicas disponíveis para estimar a vulnerabilidade costeira à erosão;. -. Eleição de variáveis que determinem a vulnerabilidade da área de estudo à erosão e, a partir delas, definição e aplicação de um algoritmo que expresse tal informação;. -. Levantamento de. dados. primários. e. secundários. relacionados. às. características naturais e de uso da região;. -. Identificação de tendências erosivas/deposicionais de longo-termo (da ordem de décadas) na linha de costa, bem como avaliação das taxas de deslocamento para os diversos segmentos;. -. Definição e mapeamento dos níveis de vulnerabilidade para as diferentes unidades da costa estudada, com base nos critérios supracitados.. 3.
(34) 1.3 Justificativa. Os resultados da análise do deslocamento da linha de costa devem elucidar importantes questões referentes à evolução da linha de costa ainda desconhecidas nesta escala espaço-temporal. Tais informações, assim como aquelas relacionadas à ocupação da costa, levantadas durante o estudo, fornecerão subsídios para o gerenciamento costeiro, tendo em vista que a região se encontra ainda no início do processo de urbanização, condição adequada para a implementação de planos de manejo preventivos.. A análise de vulnerabilidade, por sua vez, pode vir a orientar esforços na conservação de habitats, bem como em investimentos de engenharia na costa. Ademais, pode subsidiar a seleção de variáveis durante a elaboração de programas de monitoramento ambiental, o planejamento do uso e a adequação da ocupação às condições naturais. Este último torna-se ainda mais importante, visto que a área de estudo está inserida na Área de Proteção Ambiental (APA) Marinha Costa dos Corais e, em parte, na APA de Guadalupe.. Por fim, em virtude de sua forma de apresentação, como mapas e bancos de dados, este estudo poderá ser atualizado/ ampliado conforme a disponibilidade de novas informações.. 4.
(35) 2. ÁREA DE ESTUDO. 2.1 Localização. O litoral sul de Pernambuco abrange uma faixa de 99 km a partir da foz do Rio Jaboatão, até a foz do Rio Persinunga, compreendendo os municípios de Cabo de Santo Agostinho, Ipojuca, Sirinhaém, Rio Formoso, Tamandaré, Barreiros e São José da Coroa Grande (CPRH, 2003). O presente trabalho contempla os municípios de Tamandaré, Barreiros e São José da Coroa Grande (Fig. 1), localizados no extremo sul do estado.. Figura 1 –Localização da área de estudo.. 5.
(36) 2.2 Meio físico 2.2.1 Geologia e geomorfologia. Os relevos observados na área se caracterizam como planície costeira de origem sedimentar, com largura variável e altitudes entre 0 e 10 metros (CPRH, 2003). De acordo com Villwock (1994), esta porção da costa é constituída por sedimentos terciários do Grupo Barreiras que, através do retrabalhamento parcial durante o Pleistoceno e o Holoceno, deram origem aos Tabuleiros Costeiros. A linha de costa se apresenta bastante irregular, destacando-se na região feições como tômbolos, terraços marinhos, enseadas, restingas, desembocaduras de rios perenes e afloramentos rochosos (Costa, 2002).. A plataforma continental interna (área situada entre a linha de costa e a isóbata de 20 m) apresenta um relevo suave, interrompido por irregularidades relacionadas à presença de canais e recifes de arenito (beachrocks) dispostos paralelamente à costa (Lima, 2003; Camargo, 2005). Esta plataforma é considerada estreita, uma vez que sua quebra ocorre em torno de 32 km a partir da costa, entre profundidades de 50 a 60 metros (Michelli, 2002). Suas características sedimentológicas se assemelham àquelas encontradas em toda a costa oriental do nordeste brasileiro, apresentando frações predominantes de areia e cascalho carbonático biogênico, originado principalmente de Halimeda sp. e outras algas coralíneas (França, 1976 apud Michelli, op. cit.). O material terrígeno, também encontrado no local, tem sua origem relacionada à contribuição fluvial.. 6.
(37) 2.2.2 Hidrografia. A área recebe contribuição sedimentar de rios dos tipos litorâneos (nascem e deságuam na zona litoral e, em geral, apresentam regime perene); e translitorâneos (nascem no agreste, onde apresentam regime temporário, se tornam perenes na zona da mata e deságuam no litoral). No primeiro grupo, enquadram-se os rios Mamucabas e Ilhetas, localizados no município de Tamandaré; o riacho Meireles, que nasce e deságua no município de São José da Coroa Grande; além dos rios Formoso, cujo estuário limita a área de estudo a norte, e Persinunga, que limita a área a sul.. Já entre os translitorâneos, se enquadra o rio Una, que nasce no. município agrestino de Capoeiras e deságua na divisa entre os municípios de São José da Coroa Grande e Barreiros, onde forma um estuário (CPRH, 2003).. 2.2.3 Clima. O clima da região é definido como tropical úmido, com precipitação pluviométrica anual em torno de 2.000 mm (Lima, 2001) e chuvas de inverno antecipadas no outono, sendo classificado por Koeppen como As’ (pseudotropical). Os meses de maio, junho e julho são os mais chuvosos (70 a 75% do total anual), enquanto outubro, novembro e dezembro são os mais secos. A temperatura média anual é de 24°C, com mínima e máxima de 18°C e 32°C, respectivamente (CPRH, op.cit).. Os ventos dominantes são os alísios de NE e SE (CPRH, op.cit). As velocidades médias dos ventos incidentes na costa pernambucana variam entre 3,1 e 4,7 m/s, vindos, em geral, de E-SE no período entre abril e setembro e de E-NE entre outubro e março (Cavalcanti e Kempf, 1970).. 7.
(38) 2.2.4 Oceanografia. A área apresenta maré do tipo semi-diurna, com período médio de 12,42 horas, assumido o porto de Suape como referência. Em termos de amplitude, as marés que ali atuam são classificadas como meso-marés, com variações médias de cerca de 1,4 m na quadratura e 2,2 m na sizígia (Luna, 2001), podendo atingir 2,6 m em situações extremas (Pires, 2001, apud Lins, 2002).. As ondas ao largo, assim como ocorre em todo o litoral pernambucano, têm direção predominante E-SE e estão associadas a ventos de mesma direção. Altura e período variam entre 1,0 e 1,5 m; 5 e 7 s, respectivamente (U.S. Navy, 1978, apud Oliveira, 2000).. As linhas de recifes areníticos, de corais e algálicos atuam amenizando a energia das ondas que atingem a costa, funcionando como uma proteção natural às praias e determinando a morfologia da costa. Modificações provocadas pela presença de recifes de arenito paralelos à linha de costa são identificadas na área, tornando o padrão de circulação mais complexo e gerando correntes de retorno (Oliveira, 2000.), as quais estão entre os maiores responsáveis pelo transporte de sedimentos perpendicular à linha de costa.. No que tange ao transporte de sedimentos paralelo à linha de costa, embora não existam informações disponíveis sobre sua magnitude, é conhecido que a deriva litorânea se dá preferencialmente para norte.. 8.
(39) 2.3 Meio biológico. Os ambientes encontrados na área incluem praias, restingas, manguezais, várzeas fluviais, margens e terraços marginais aos cursos dos rios. Resquícios de mata atlântica estão presentes, no entanto, o cultivo de cana-de-açúcar, a expansão das áreas policultoras, a retirada de madeira para lenha e a expansão imobiliária desordenada vêm contribuindo para a dizimação dessas florestas primárias. Poucos remanescentes de maior expressão são encontrados na área, estando alguns deles incluídos em Unidades de Conservação (CPRH, 2003).. Outras formações florestais ocorrem próximo à costa, entre as quais podem ser destacadas: as restingas, formadas sobre terraços arenosos por árvores de troncos finos e em baixa densidade; os manguezais, formados pelos mangues vermelho (Rizophora mangle), branco (Laguncularia racemosa) e canoé (Avicennia sp.) em terrenos alagados e desembocaduras de rios sob a influência das marés; os campos de várzea, em locais favoráveis ao acúmulo de água doce; e a vegetação rasteira, que ocorre junto à praia e se caracteriza por ser rala e pouco uniforme (Lima, 2003). Ademais, são observados coqueirais plantados junto à praia.. Em sua porção marinha, a área tem nos ambientes recifais seus ecossistemas mais relevantes. A região está compreendida na APA Marinha Costa dos Corais, constituindo a porção pernambucana da mesma, a qual inclui ainda a porção norte do litoral de Alagoas. Tal Unidade de Conservação, a maior em ambiente marinho do país, foi criada no ano de 1997 no intuito de proteger a diversidade aí presente e garantir o uso racional dos recursos frente à ocupação verificada na costa (Instituto Recifes Costeiros, 2001). Os recifes nela encontrados abrigam algumas espécies de corais que são endêmicas da costa brasileira, justificando sua inserção numa Unidade de Conservação (Araújo, 2003).. 9.
(40) Cabe mencionar, ainda, que os municípios de Tamandaré e Barreiros estão incluídos na Área de Proteção Ambiental de Guadalupe, criada através do Decreto n. 19.635, de 13.03.97, em nível estadual (Pernambuco, 1997).. 2.4 Meio antrópico. Dados demográficos e outras informações relevantes sobre a área constam na tabela seguinte (Tab.1).. Tabela 1 - Informações sobre os municípios localizados na área de estudo (Fonte: IBGE, 2007). Município. Tamandaré. Barreiros. Característica. São José da Coroa Grande. População. 18.137 hab. 41.748 hab. 17.090 hab. Área. 190 km2. 233 km2. 69 km2. Distância da capital. 114 km. 110 km. 123 km. Principais atividades. Agricultura, pesca,. Agroindústria. Agricultura. econômicas. turismo, comércio e indústria. Do ponto de vista econômico, a região é de grande importância por constituir fonte de recursos pesqueiros para as comunidades locais. Ademais, toda a área apresenta condições naturais que servem como atrativos para o turismo, resultando num grande fluxo de pessoas vindas dos mais diversos locais (Araújo, 2003). Em decorrência disso e de outros tipos de usos feitos no local, são observados alguns prejuízos ao ambiente natural, entre os quais se destacam: a presença de resíduos sólidos, especialmente plásticos e outros derivados de petróleo (Araújo, op. cit.); e a erosão costeira (Lima, 2003).. 10.
(41) 3. METODOLOGIA. 3.1 Trabalho de campo. Para o levantamento da linha de costa atual e a coleta de informações sobre a mesma, foram feitas saídas em campo, conduzidas durante os meses de setembro de 2006, abril e setembro de 2007. A delimitação das unidades de estudo foi feita com base na homogeneidade ambiental das praias. Assim, as unidades consideradas para a coleta dos dados e para a avaliação da vulnerabilidade, sua extensão aproximada e percentual da área de estudo correspondente encontram-se na Tabela 2.. Tabela 2 – Unidades consideradas para o estudo. Município. Segmento. Extensão aproximada (m). % da extensão total. Tamandaré. Praia dos Carneiros. 930. 3,4. Tamandaré. Pontal de Manguinhos. 800. 2,9. Tamandaré. Praia de Campas. 2.990. 11. Tamandaré. Tamandaré – Norte. 1.430. 5,2. Tamandaré. Tamandaré – Centro. 1.320. 4,8. Tamandaré. Baía de Tamandaré. 3.560. 13. 600. 2,2. Tamandaré/Barreiros Complexo Estuarino IlhetasMamucabas Barreiros. Praia de Mamocabinhas. 2.770. 10,1. Barreiros. Praia do Porto. 1.190. 4,4. SJCG. Várzea do Una. 4.740. 17,4. SJCG. Pontal do Gravatá. 2.480. 9,1. SJCG. São José da Coroa Grande - Norte. 1.010. 3,7. SJCG. São José da Coroa Grande – Centro. 2.540. 9,3. SJCG. São José da Coroa Grande – Sul. 940. 3,4. Total. 27.300. 100. 11.
(42) Nas duas primeiras campanhas, caminhamentos foram feitos em ocasiões de maré de sizígia, sempre durante a baixa-mar, tendo em vista que alguns trechos se tornam de difícil acesso ou mesmo inacessíveis durante os demais estágios da maré. Para cada segmento foi preenchida uma planilha com os dados ambientais da praia (aspectos físicos, biológicos e antrópicos – Anexo I) e tomadas fotografias.. Em todo o percurso foi realizado um perfil longitudinal da linha de costa, por meio da marcação de waypoints com GPS (Global Positioning System) de mão modelo Garmin 48, cujo erro máximo é estimado em 10 m. O indicador utilizado foi a marca da maré mais alta (High water line - HWL), representada pelo avanço da última maré alta e identificada pela linha de umidade que separa a praia seca da praia úmida (Fig. 2). Sua escolha foi feita pela fácil identificação no campo e em fotografias aéreas e por ocorrer de forma contínua em longos trechos, característica esta fundamental para o presente estudo em virtude da extensão da área.. No mês de setembro de 2007, nova saída em campo foi realizada a bordo da lancha “Ednéia I” (Fig. 3), com o objetivo de mapear a dinâmica das desembocaduras dos rios Ilhetas, Mamucabas e Una. Este último em especial, tendo em vista a recente reabertura da desembocadura norte, não registrada durante as saídas anteriores. A tentativa, no entanto, não foi válida, pois as condições do mar não permitiram a atracação junto às praias. Os trajetos percorridos durante as saídas em campo estão representados na Fig. 4.. 12.
(43) Figura 2 – Marca da maré mais alta, indicador de linha de costa adotado no estudo.. Figura 3 – Embarcação utilizada para os trabalhos em mar.. 13.
(44) Praia dos Carneiros Pontal de Manguinhos Praia de Campas Tamandaré – Norte Tamandaré – Centro Baía de Tamandaré C. E. Ilhetas-Mamucabas Praia de Mamocabinhas Praia do Porto Várzea do Una Pontal do Gravatá SJCG – Norte SJCG – Centro SJCG - Sul. Figura 4 – Waypoints marcados durante os caminhamentos, mostrando todo o trajeto percorrido.. 3.2 Trabalho de gabinete. 3.2.1 Pesquisa bibliográfica. Foram revisados inúmeros estudos contendo diferentes abordagens metodológicas para avaliação da vulnerabilidade da linha de costa à erosão. Tais estudos foram sintetizados em tabelas, organizados pelo tipo de abordagem (qualitativa,. semi-quantitativa. e. quantitativa. ou. baseada. em. métodos. computacionais) e foram úteis durante o desenvolvimento da metodologia aqui aplicada.. 14.
(45) Foram ainda consultados/ adquiridos materiais necessários para o estudo: fotografias aéreas (Ministério do Planejamento, Orçamento e Gestão, 2002; Diretoria de Hidrografia e Navegação – DHN, 1961) e base cartográfica do Ministério do Interior (1974), além de relatórios e monografias pertinentes para o melhor entendimento da área e dos processos ali atuantes.. 3.2.2 Análise do deslocamento da linha de costa. Fotografias aéreas verticais impressas, datadas de 1961 e tomadas durante levantamento conduzido pela Seção de Aerofotogrametria da DHN, foram obtidas junto ao Departamento de Oceanografia. As mesmas foram convertidas para o formato digital com o uso de um scanner de mesa com resolução gráfica de 300 dpi (dots per inch). Essa resolução foi escolhida por apresentar bons resultados em trabalhos pretéritos do gênero (Lélis, 2003; Lima, 2003) e por gerar arquivos de tamanho adequado aos equipamentos disponíveis. Uma vez scannerizadas as fotografias, foi confeccionado um mosaico de forma controlada, unindo pontos comuns de diferentes fotografias com percentual de sobreposição.. Foi tomada como base cartográfica o mapeamento planialtimétrico do Ministério do Interior (1974) na escala 1:25.000, o qual adota o Sistema de Referência Geodésico Córrego Alegre. As folhas utilizadas incluem: Praia dos Carneiros (SC.25 – V-A-V-2-SE); Tamandaré (SC.25 – V-A-V-4-NE); Barreiros (SC.25 –V-A-V-NO) e São José da Coroa Grande (SC.25 – V-A-V-4-SO). Com a utilização do software ERDAS Imagine 8.3, o qual foi disponibilizado pelo Departamento de Cartografia - DECART, foi feito o registro do mosaico através da reamostragem dos pixels segundo o sistema de coordenadas da base cartográfica adotada. O erro RMS (root mean square) decorrente desse processo foi estimado em 0,3 pixel (tamanho do pixel igual a 15 m), o que foi considerado aceitável para os propósitos do trabalho.. 15.
(46) Uma vez registrado, o mosaico foi exportado para o Sistema de Informações Geográficas (SIG) ArcGis 9.1, disponibilizado pelo Laboratório de Oceanografia Geológica – LaboGeo, com o qual a linha de costa de cada trecho foi vetorizada e suas coordenadas correspondentes salvas no formato shapefile. Para a linha de costa atual (2006), foram utilizados os dados levantados com GPS durante o trabalho de campo. Os pontos obtidos foram descarregados com o uso do programa GPS Track Maker, convertidos para a extensão “dbf4” e posteriormente para shapefile.. O SIG já mencionado foi utilizado para organizar os dados referentes à posição multitemporal da linha de costa, cujo deslocamento foi estimado por meio da criação de transectos perpendiculares à linha de costa-base (assumida a mais antiga como tal), com espaçamento de 50 metros entre cada um deles. O método utilizado para o cálculo das taxas anuais de deslocamento de linha de costa é conhecido como “ponto final”, o qual consiste em medir a distância entre as posições da linha de costa em duas épocas distintas e dividir o resultado (em metros) pelo intervalo de tempo existente entre elas (em anos) (CERC, 1986; DOUGLAS et al., 1998).. Assim, a identificação dos padrões de deslocamento foi baseada nas distâncias registradas nas tabelas de atributos, tomando o cuidado de obedecer ao sentido do deslocamento: recuos da linha de costa em direção ao continente são representados como valores negativos, enquanto avanços da linha de costa em direção ao mar, como valores positivos. Para a realização dos cálculos, foram assumidos que:. 16.
(47) - a distância entre cada par de pontos representa a variação local da linha de costa;. - a média entre todos os pares de pontos representa a tendência da costa ou de segmentos dela;. - a razão entre a distância e o número de anos decorridos no intervalo representa a taxa anual de erosão/ acresção, valor usado para alimentar o banco de dados a partir do qual foi definida a vulnerabilidade de cada segmento à erosão.. 3.2.3 Análise da vulnerabilidade. 3.2.3.1 Definição da metodologia. A compilação de dados secundários, assim como a sistematização dos dados coletados em campo, foi essencial para que a escolha das variáveis envolvidas estivesse de acordo com as informações disponíveis. Ademais, tal escolha foi orientada por estudos pré-existentes referentes ao tema (Dal Cin & Simeoni, 1994; Esteves & Finkl, 1998; Thieler & Hammar-Klose, 1999; Souza & Suguio, 2003). Desta forma, foram eleitas 21 variáveis agrupadas em 5 categorias, utilizadas para o cálculo dos índices parciais de vulnerabilidade (IPVs). Todas elas se encontram resumidas na Tabela 3, com seus intervalos e pesos correspondentes.. A variável “Tipo de Orla”, passível de classificação em “abrigada”, “semiabrigada” e “exposta” foi baseada nos critérios propostos pelo Projeto Orla (Brasil, 2002), a seguir reproduzidos:. -. Orla abrigada: ambientes litorais constituídos por golfos, baías, enseadas, estuários ou praias protegidas da incidência direta de ondas, com taxa de circulação restrita e, conseqüentemente, baixa taxa de renovação da água.. 17.
(48) Praias com formato predominantemente côncavo e com face pouco ou não voltada para a face de maior incidência da ação dominante dos ventos e ondas;. -. Orla exposta: ambientes litorais constituídos por costões rochosos ou praias oceânicas, com elevada taxa de circulação e renovação de água. As praias apresentam formato de baixa concavidade, sendo mais retilíneas e de orientação normal à direção de maior incidência da ação dominante dos ventos e ondas;. -. Orla semi-abrigada: apresenta características intermediárias entre áreas expostas e protegidas. O sistema tem similaridade com o de praias protegidas, porém, o tamanho ou a orientação da praia permite alguma ação hidrodinâmica.. Com o propósito de integrar as variáveis, foi escolhida uma abordagem semi-quantitativa, na qual todos os atributos, qualitativos ou quantitativos, foram codificados em pesos (1, 2 e 3) de acordo com seu grau de influência sobre a vulnerabilidade da costa à erosão. Todos os dados referentes a cada segmento foram organizados em planilhas eletrônicas. Os índices parciais de vulnerabilidade foram calculados separadamente, com base em Thieler e Hammar-Klose (1999), usando algoritmo que consiste na raiz quadrada do produto das variáveis codificadas dividido pelo número de variáveis (Eq. I).. (Equação I). IPV =. ( v1 * v 2 * v 3 * ... v n ) n. Onde: v=variável e n=número de variáveis.. 18.
(49) <10%. ano-1. Ausentes. Atrás do pós praia. Casas. Baixa (<30%). 1. > 0,5 m.ano-1. ** Dados obtidos a partir de fotografias aéras e caminhamentos com GPS (intervalo de 1961-2006). * Dados obtidos ou calculados a partir de informações pré-existentes. Taxa de crescimento demográfico*. Estrutura de proteção costeira. Local onde a primeira faixa de construções está asentada. Tipo de construções. Urbanização do beach front. DESCRITOR. INFLUÊNCIA ANTRÓPICA. Taxa anual histórica de deslocamento de LC**. Ausentes Presentes. Indicadores de acumulação. 1. < 0,5 m. 10 a 20%. ano-1. -. Pós-praia. -. Moderada (30-70%). 2. de -0,5 a 0,5 m. ano-1. -. -. 2. 0,5 - 1 m. -. Média. Ampla Sim. -. Meso ( 2-4m). 2. -. Deslizante. Micro (< 2 m). Indicadores de erosão. DESCRITOR. PROCESSOS COSTEIROS. Altura significativa de onda*. Existe praia rcreativa durante a maré alta?. Tipo de arrebentação Largura da zona de surf. Variação da maré. DESCRITOR. 1. Ausente. Afloramento rochoso. INFLUÊNCIA MARINHA. Presente. Dunas ou cordões arenosos. -. Moderada (segmento adjacente). Distante. -. Presente Presente. Manguezal Distância de inlet ou desembocadura de rio. 2. Areia média (0,25 a 0,5 mm). Moderada (5-30). Média (30 - 70 m). Semi-abrigada. 2. PESOS. Recife paralelos à costa. DESCRITOR. 1. Diâmetro médio de grão*. ATRIBUTOS NATURAIS. Íngreme (> 30) Areia grossa (0,5 a 1 mm). Inclinação do pós-praia. Abrigada Ampla (>70 m). Tipo de orla. Largura do pós-praia. 1. DESCRITOR. CONDIÇÕES MORFOLÓGICAS. CHECKLIST PARA INDICE DE VULNERABILIDADE DA COSTA. Tabela 3 – Checklist para estudo da vulnerabilidade da costa à erosão.. > 20%.ano-1. Presentes. Estirâncio (praia). Prédios. Alta (>70%). 3. > -0,5 m. ano-1. Ausentes. Presentes. 3. >1m. Não. Estreita. Mergulhante. Macro ( >4 m). 3. Presente. Ausente. 19. Próximo (mesmo segmento). Ausente. Ausente. 3. Areia fina (0,125 a 0,25 mm). Suave (<5). Estreita (< 30 m). Exposta. 3.
(50) Os IPVs foram integrados no índice global de vulnerabilidade (IGV) a partir do seu somatório (Eq. II).. (Equação II). IGV = ∑ IPVs. A fim de expressar a vulnerabilidade em percentual, os valores finais do IGV foram divididos por um denominador comum, representado pelo somatório dos valores máximos possíveis de cada IPV.. 3.2.3.2 Tratamento estatístico. Os valores calculados resultaram em números adimensionais, de forma tal que se fez necessário um tratamento estatístico para sua interpretação. Assim, para estabelecer os intervalos entre as diferentes categorias de vulnerabilidade, foram desenvolvidas rotinas em código Fortran com o uso de software específico a fim de considerar todas as combinações possíveis entre as variáveis da checklist. A partir do resultado desta análise combinatória foram calculados os quartis e estabelecida sua relação com o nível de vulnerabilidade para cada um dos índices parciais, os quais ficaram assim definidos (Tab. 4):. Tabela 4 – Relação entre os intervalos dos valores e os graus de vulnerabilidade. Intervalo. Grau de vulnerabilidade. [Valor mínimo – Primeiro quartil (25%)]. Baixo. ]Primeiro quartil – Segundo quartil (50%)]. Moderado. ]Segundo quartil – Terceiro quartil (75%)]. Alto. ]Terceiro quartil – Valor máximo]. Muito alto. A seguir, foi realizado um teste para identificação da normalidade. O teste escolhido foi o de Kolmogorov-Smirnov, o qual foi aplicado a todos os índices parciais e ao índice global com o uso do software BioEstat 4.0. Trata-se de um teste 20.
(51) não-paramétrico de aderência destinado a comparar o grau de concordância entre a distribuição acumulada de um conjunto de valores de uma amostra com a distribuição teórica acumulada . Após,. foram. escolhidos. alguns. parâmetros. estatísticos que melhor sumarizassem, ordenassem e classificassem os dados, os quais incluíram:. a) Informações gerais. - Valor máximo - Valor mínimo. b) Medidas de tendência central. - Média aritmética simples. χ=. ∑x. i. n. - Mediana Para número de observações par (no caso, 14 segmentos da costa estudada): Md = média dos valores das posições centrais. - Moda Valor de maior freqüência. c) Medidas de variabilidade - Desvio padrão n. DP =. ∑ (x. i. − x) 2. i =1. n −1. 21.
(52) d) Outras análises. Para analisar a semelhança entre a natureza da vulnerabilidade dos segmentos, os índices parciais foram organizados numa matriz e submetidos a uma análise de similaridade do tipo Bray-Curtis.. 3.2.4 Apresentação dos resultados. Para a apresentação dos resultados, foram utilizados os softwares Excel, com o qual foram gerados os gráficos e ArcGis 9.1 para a espacialização dos índices e edição dos mapas.. 22.
(53) 4. REFERENCIAL TEÓRICO. 4.1 A erosão costeira. A linha de costa, feição presente no ambiente praial e que representa a interface entre terra e mar, apresenta configuração constantemente alterada por fenômenos naturais e/ou induzidos pelo homem. Os processos envolvidos no balanço sedimentar litorâneo, os quais determinam a tendência de uma praia à estabilidade, à progradação ou à erosão, ocorrem em diversas escalas temporais que vão desde o curto-termo (de horas a meses) até o longo-termo (de séculos a milênios). Seus ganhos e perdas mais importantes são listados a seguir (Tab. 5).. Tabela 5- Perdas e ganhos de areia no balanço sedimentar litorâneo (Fonte: Komar apud Lima, 2003). Créditos. Débitos. - aporte por deriva litorânea. - retirada por deriva litorânea. - aporte fluvial. - retirada pelo vento. - erosão de falésias. - suprimento para a plataforma. - suprimento a partir da plataforma. - deposição em canyons submarinos. continental. - solução e abrasão. - deposição biogênica. - mineração. - deposição química - aporte eólico - alimentação artificial. De acordo com o Coastal Engineering Manual (U.S. Army, 2002), a erosão consiste na retirada de sedimentos pela ação de forças naturais. No caso de praias, esta retirada se dá por ação de ondas, correntes de marés, correntes litorâneas, deflação, entre outros. Outra definição, baseada em Bird & Schwartz (1985), considera a erosão costeira um processo em que as perdas de sedimento alongshore, offshore ou para a hinterlândia excedem os ganhos provenientes das fontes. De 23.
(54) maneira simplista, a erosão se manifesta quando da ocorrência do balanço sedimentar negativo e é caracterizada pelo recuo da linha de costa em direção ao continente.. Viles & Spencer (1995) classificam as causas da erosão costeira em: (a) resultantes de alterações de longo-termo entre o nível do mar e o suprimento sedimentar; (b) provenientes dos efeitos da pressão antrópica na zona costeira e na sua hinterlândia; e (c) sinalizadoras de mudanças climáticas passíveis de intensificação no futuro. Outras causas são apontadas por diferentes autores (Souza et al., 2005; Oliveira, 2003; Bird & Schwartz, 1985) e incluem:. -. deficiência de aporte sedimentar (por diminuição dos suprimentos fluviais e de encostas – cliffs – de dunas ou de offshore);. -. presença de irregularidades na linha de costa;. -. modificação da deriva litorânea por agentes naturais;. -. interrupção da deriva litorânea por alterações antrópicas;. -. elevação do nível médio do mar (de longo-termo ou de curto-termo, associado a fenômenos climático-meteorológicos ou astronômicos);. -. fatores tectônicos;. -. mudanças na intensidade da ação ou no ângulo de incidência de ondas, decorrentes de alterações na costa;. -. perdas do volume sedimentar por compactação, dissolução ou fricção;. -. evolução natural da costa;. -. reajustamento de praia alterada pela ocupação não planejada;. -. extração de areia da praia;. -. aumento no nível relativo do mar.. Algumas características definem um segmento costeiro como erosivo, tais como: (a) alta taxa de erosão ou erosão significativa recente; (b) taxa de erosão. 24.
(55) baixa ou moderada em praias com faixa de areia estreita ou localizadas em áreas altamente urbanizadas; e (c) praias reconstruídas artificialmente e/ou que requerem manutenção e obras de proteção/contenção do processo erosivo (Souza et al., 2005).. Quanto aos efeitos da erosão costeira, os mesmos variam de acordo com o nível de desenvolvimento econômico da região: em costas remotas e naturais, a erosão pode ter pouca importância e a perda de sedimentos em uma área pode significar a acresção em outra. Já em áreas mais desenvolvidas, o início ou a aceleração do processo erosivo tende a se tornar um problema maior (Bird, 1996). Segundo Zujar (2000), os processos erosivos, sejam eles naturais ou induzidos pelo homem, apresentam uma série de características que permitem catalogá-los como riscos naturais, se consideradas as magnitudes dos danos que podem vir a causar. De maneira geral, entre seus efeitos indesejados constam:. -. desaparecimento de praias estreitas;. -. perda e desequilíbrio de habitats naturais;. -. aumento da freqüência de inundações decorrentes de ressacas;. -. aumento da intrusão salina no aqüífero costeiro;. -. destruição de estruturas construídas pelo homem;. -. perda do valor paisagístico e do potencial turístico da região;. -. perda de terrenos alagados;. -. exposição das zonas costeiras à energia dos oceanos;. -. perdas econômicas decorrentes da destruição de obras costeiras;. -. riscos aos moradores;. -. aumento da turbidez nas águas adjacentes.. A combinação entre a natureza dinâmica da linha de costa e o alto valor agregado às propriedades costeiras e aos recursos naturais torna o gerenciamento. 25.
(56) dessas áreas particularmente complexo (Daniel, 2001). Como alternativas de gestão do problema, o diagnóstico e a quantificação da erosão permitem identificar riscos erosivos na costa e podem orientar zoneamentos para uso e ocupação, prevenindo, assim, a ocorrência dos efeitos supracitados.. 4.2 Métodos de diagnóstico e quantificação da erosão costeira. O estudo da erosão costeira pode ser feito por meio de métodos diretos ou indiretos, em diferentes escalas de espaço e de tempo e com objetivo de identificar o processo ou de quantificá-lo.. Alterações de curto-termo podem ser quantificadas por meio de nivelamento topográfico (perfil de praia), enquanto medidas de mudanças de médio-termo (escala temporal de anos a décadas) podem ser tomadas indiretamente através da análise comparativa de fotografias aéreas e imagens de satélite. Mudanças da ordem de séculos podem ser avaliadas a partir de mapas históricos e cartas, ao passo que mudanças de mais longo-termo podem ser estudadas a partir de evidências paleontológicas e arqueológicas (Bird, 1996). A tabela a seguir (Tab. 6) traz uma síntese dos métodos existentes para tal estudo. Descrição mais detalhada pode ser encontrada em Esteves (2002), Zujar (2000) e Souza et al. (2005).. 26.
(57) Tabela 6 – Métodos para diagnóstico e quantificação da erosão costeira. Método Mapas históricos. Tipo Indireto. Princípios Cálculo das distâncias entre duas ou mais linhas de costa multitemporais. Vantagens Permite resgatar linhas de costa antigas e trabalhar em larga escala espacial; apresenta custo relativamente baixo. Desvantagens Apresenta erros decorrentes da imprecisão na identificação da linha de costa, da distorção dos mapas originais e das diferenças de datum; não permite avaliação de mudanças de curtotermo. GPS. Indireto. Uso de GPS ou DGPS deslocando-se sobre a feição indicadora a bordo de um veículo ou transportado por operador. Constitui método rápido e preciso; permite a cobertura de longos segmentos de costa; apresenta custo relativamente baixo. Não permite o resgate de linhas de costa pretéritas. Imagens de satélite. Indireto. Identificação da linha de costa e cálculo das distâncias entre linhas de costa de diferentes épocas sobre imagem registrada. Permite o estudo relativamente rápido de extensas áreas. Imagens de baixa resolução apresentam dificuldade de delimitar a linha de costa; imagens de alta resolução apresentam custo elevado. Indicadores de erosão. Indireto. Observação de indicadores de erosão e monitoramento da sua ocorrência espaçotemporal. Constitui um método rápido, simples e de baixo custo. Permite somente o diagnóstico e não a quantificação; deve preferencialmente ser integrado a outros métodos. Perfis topográficos. Direto. Trata-se de um Pontual, inviabiliza o Obtenção de dados de altitude e distância em método simples e estudo de áreas relação a um ponto estável de baixo custo; extensas; não e conhecido ao longo de permite permite resgatar uma linha perpendicular à diagnosticar informações linha de costa mudanças de pretéritas curto-termo, bem como um estudo tridimensional. 27.
(58) Embora a erosão costeira seja um processo tridimensional (perda de sedimentos na qual o retrocesso da linha de costa não é mais do que uma de suas expressões), considera-se, sob a perspectiva espacial, que a mesma é um problema bidimensional. Isso fica evidente ao se definir taxas de erosão/acresção a partir da posição (x,y) de duas linhas de costa para datas diferentes (Zujar, 2000; Morton, 1997), conforme consta na tabela anterior.. Apesar das inúmeras opções disponíveis, a fotografia aérea tem sido o documento mais utilizado para o cálculo das taxas de deslocamento de linha de costa (Zujar, 2000). Nesses documentos, a definição de linha de costa, ao contrário do que acontece em cartas náuticas ou topográficas, é um critério que não vem estabelecido, sendo interpretado pelo investigador, o qual deve escolher entre as inúmeras feições indicadoras possíveis. Assim, segundo Mendonça (2005), indicadores de linha de costa podem ser de dois tipos básicos, a saber:. - feições físicas que criam obstáculos à passagem da água, tais como penhascos rochosos, falésias, dunas, arenitos de praia, bermas, muros de proteção e edificações no estirâncio;. - marcas associadas ao nível da água, como linha de vegetação, resíduos deixados pela maré, linha da água e marca da maré mais alta.. Com base em Esteves (2002), foram selecionados os principais indicadores de linha de costa utilizados e citados na literatura (Tab. 7).. 28.
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